Activation des RCPG médiée par les RTK

1.3.1. Par transactivation ... 78 1.3.2. Par phosphorylation des RCPG ... 79

1.4. Fonctions physiopathologiques des RTK ... 79 1.5. Rôles connus des RTK dans la douleur ... 79

1.5.1. c-Kit ... 80 1.5.2. PDGFRb ... 80 1.5.3. CSF1R ... 81

2. FL/FLT3 ... 81 2.1. Ligand FL et fonctions associées à FLT3 ... 81 2.2. Récepteur FLT3 ... 82

2.2.1. Localisation ... 82 2.2.2. Structure et signalisation ... 82 2.2.3. Pathologies associées au couple FL/FLT3 ... 83

Parmi les mécanismes de sensibilisation à l’origine de la chronicisation de la douleur, on retrouve très souvent une implication des récepteurs à activité tyrosine kinase (RTK pour récepteur tyrosine kinase). Parmi eux, CSF1R, PDGFRb, c-Kit, TrkA et TrkB font partie des acteurs à l’origine des douleurs neuropathiques ou des effets de tolérance et d’hyperalgésie induits par la morphine. Plus récemment, le récepteur FLT3, un RTK de classe III, a été dévoilé comme un autre acteur majeur dans la chronicisation de la douleur par notre équipe de recherche (Rivat et al., 2018). Dans ce sous-chapitre, je vais introduire les propriétés structurales et physiologiques des RTK, puis décrire les différents mécanismes déjà connus concernant le rôle des RTK dans la sensibilisation. Enfin, je

reviendrai sur les différents résultats obtenus par notre équipe qui démontrent l’implication de FLT3 dans les symptômes des douleurs neuropathiques d’origine lésionnelle.

1. Les récepteurs à activité tyrosine kinase

1.1. Découverte des RTK

Les premiers RTK à avoir été découverts sont les récepteurs à l’EGF (endothelial

growth factor) et au NGF (neural growth factor) dans les années 60, mais la classification

de la majorité des RTK n’a eu lieu qu’à partir des années 70 (Schlessinger, 2014). A ce jour, environ 20 classes de RTK ont été identifiées, allant des RTK de classe I aux RTK de classe XX (Ségaliny et al., 2015).

1.2. Activation des RTK

1.2.1. Par le ligand

D’un point de vue structural, la plupart des RTK sont des récepteurs monomériques à un seul domaine transmembranaire. L’activation par le ligand conduit souvent à la dimérisation de deux unités monomériques, permettant de juxtaposer les domaines tyrosine kinase intracellulaires des deux récepteurs (Schlessinger, 2000). Cette juxtaposition favorise l’autophosphorylation des résidus tyrosine par les boucles intracellulaires à activité kinase, ce qui induit des changements conformationnels permettant de stabiliser l’état actif de la kinase et, in fine, de l’activité du récepteur (Hubbard, 2004). Ces résidus tyrosine phosphorylés permettent alors le recrutement de différentes protéines impliquées dans la signalisation comme SH2 (Src homology-2) ou des « phosphotyrosine-binding domains » ou PTB domains. Cependant, certains RTK diffèrent dans les mécanismes d’activation, et la compréhension précise des mécanismes par lesquels les ligands et co-facteurs induisent l’activation des RTK par oligomérisation reste un challenge aux yeux de la recherche fondamentale. Parmi les autres mécanismes d’activation des RTK, on retrouve notamment pour le récepteur à l’insuline la formation

d’hétérotétramères a2b2 à partir de différentes sous-unités monomériques pour induire l’activité du ligand (Hubbard, 2013).

1.2.2. Par les RCPG : phénomène de transactivation

Surtout, les RTK peuvent être activés indirectement par les RCPG via un phénomène de transactivation. Ce phénomène permet d’induire les voies signalétiques des RTK alors que les RCPG ne possèdent pas d’activité tyrosine kinase intrinsèque (Cattaneo et al., 2014). L’importance de ces mécanismes dans de nombreuses pathologies dont les cancers me poussent à approfondir leur description. Plusieurs mécanismes tentent d’expliquer la transactivation des RTK par les RCPG :

- Une voie extracellulaire basée sur la production de métalloprotéinases (fig.19), où l’activation du RCPG conduit à la transactivation du RTK. Pour exemple, l’ACTH et la LH, deux neurohormones hypophysaires, sont en mesure d’induire l’activation de métalloprotéinases comme MMP2 ou MMP9, qui vont à leur tour activer EGFR (Carbajal et al., 2011). Pour rappel, MMP9 présente un rôle dans la tolérance au travers d’interactions neurogliales. Les métalloprotéinases de la matrice extracellulaire (ou MMP pour matrix

mettaloprotease) sont des enzymes capables de cliver des composants de la

matrice extracellulaire. Parmi ces composants, on retrouve des cytokines, des chimiokines ou encore des facteurs de croissance ancrés à la membrane

plasmique. Lors de l’activation des MMP par le RCPG, il y a libération des facteurs de croissance qui se retrouvent actifs et en mesure d’activer les RTK. - Une voie extracellulaire basée sur la production d’espèces oxygénées

radicalaires (fig.20), ou reactive oxygen species (ROS), comme H2O2, O2-_{, OH}- . Ces molécules connues pour leur rôle dans le stress oxydatif et leurs effets cytotoxiques présentent ici un rôle signalétique important en induisant la transactivation des RTK dans certains modèles cellulaires (Cattaneo et al., 2011) (Cattaneo et al., 2018).

- Une voie intracellulaire par l’activation de tyrosine kinases intracellulaires (fig.21). La famille des kinases Src (SFK), largement représentée dans la signalétique des RTK, peut aussi être activée par les RCPG. En effet, il est maintenant connu que différents membres des SFK (c-Src et Fyn) sont associées aux RCPG au niveau intracellulaire et peuvent induire la phosphorylation des résidus tyrosine des RTK.

1.3. Activation des RCPG médiée par les RTK

1.3.1. Par transactivation

Précédemment, le mécanisme de transactivation des RTK par les RCPG a été décrit. Inversement, les RCPG peuvent aussi être transactivés par l’activation des RTK. Ainsi, les RTK peuvent médier leurs effets par les RCPG, ce qui suggère une réciprocité

Figure 21 : transactivation basée sur l’activation de kinases intracellulaires (Cattaneo et al., 2014) Figure 20 : transactivation extracellulaire basée sur la

dans les phénomènes de transactivation entre ces deux classes de récepteurs (Cattaneo et al., 2014). On retrouve des voies de transactivation ligand-dépendantes (Hobson, 2001) et -indépendantes (Delcourt, Bockaert and Marin, 2007), par lesquelles les RTK vont moduler l’activité des RCPG.

1.3.2. Par phosphorylation des RCPG

Plus classiquement, on peut dire que c’est la phosphorylation des RCPG par l’activité signalétique des RTK qui contribue aux effets induits par les agonistes RTK utilisés dans les différentes recherches citées. D’ailleurs, plusieurs exemples de phosphorylation des RCPG surviennent en absence de transactivation : l’insuline peut induire la phosphorylation des récepteurs b2-adrénergiques sur un résidu tyrosine qui va augmenter l’activité fonctionnelle du récepteur (Valiquette et al., 1995). C’est par la formation de complexes protéiques RCPG-RTK que les agonistes RTK peuvent moduler l’activité des RCPG. Une étude démontre ce genre d’interaction entre le récepteur IGFR et les récepteurs b1-adrénergiques, où l’activation de l’IGFR induit l’internalisation du RTK (Gavi et al., 2007).

1.4. Fonctions physiopathologiques des RTK

La variété de RTK, de ligands et de modes d’activation des RTK démontre la pluralité des fonctions initiées par l’activité tyrosine kinase. Ces récepteurs agissent comme des interrupteurs cellulaires, activant ou inhibant de nombreuses fonctions cellulaires. On retrouve donc une implication des RTK dans divers processus développementaux, notamment la neurogenèse. Des mutations de ces récepteurs sont d’ailleurs à l’origine de bon nombre de cancers.